Misure Meccaniche e Termiche

Temperatura

• I princìpi effetti che gli strumenti utilizzano per misurare la temperatura sono:
  1. dilatazione del corpo misuratore
  2. variazione della resistenza
  3. variazione caratteristica semiconduttiva
  4. variazione di tensione (d.d.p.)
  5. variazione delle radiazioni emesse

DILATAZIONE DI GAS

Bulbo con gas immerso nell'ambiente di misura. Tubo a U contenente mercurio e scala graduata. L'espansione del gas preme sul mercurio creando un dislivello che sarà proporzionale alla temperatura.

DILATAZIONE LIQUIDO -75 +700°C

Bulbo e capillare in vetro. Il campo di misura dipende dal liquido (punto di solidificazione ed evaporazione). Teoricamente si deve tener conto della dilatazione del vetro (ɛ = 1%).

TENSIONE DI VAPORE 0-250°C

Bulbo contenente liquido e vapore in equilibrio. Al variare della temperatura varia il rapporto tra le quantità di fase liquida e fase vapore. Il bulbo è connesso ad un manometro Bourdon (deformazione in base alla pressione). La deformazione è da interpretare tramite una scala graduata. Un esempio sono gli SPRINKLER.

PRESSIONE DI LIQUIDO -30+600°C mm medi, 300°C al massimo

Fisicamente identico a quello a tensione di vapore. Bulbo, capillare e molla Bourdon riempiti solo di liquido.

Temperatura

• I principali effetti che gli strumenti utilizzano per misurare le temperature sono:
  1. dilatazione del corpo misuratore
  2. variazione della resistenza
  3. variazione caratteristica semiconduttiva
  4. variazione di tensione (dif.)
  5. variazione della radiazione emessa (uso pirometri)

DILATAZIONE DI GAS

Bulbo con gas immerso nell'ambiente di misura. Tubo a Ucontenente mercurio e scala graduata. L'espansione delgas preme sul mercurio creando un dislivello che deveproporzionale della temperatura.

DILATAZIONE LIQUIDO -73 ÷ 700°C

Bulbo e capillare in vetro. Il campo di misura dipende delliquido (punto di solidificazione ed evaporazione).Trovamento deve tenere conto della dilatazione del vetro (e=1%)

TENSIONE DI VAPORE 0 ÷ 250°C

Bulbo contenente liquido e vapori in equilibrio. Al variaredella temperatura varrà il rapporto tra la quantità difase liquida e fase vapore. Il bulbo è connesso ad unmanometro Bourdon (deformazione in base alla pressione).La deformazione è da interpretare tramite una scalagraduata. Un esempio sono gli sprinkler.

PRESSIONE DI LIQUIDO -30 ÷ 600 °C mm maria; 300°C al massimo

Fisicamente identica è quella a misure di vapore. Bulbo, capillaree molla Bourdon e temperatura di sole del liquido.

• METALLI A DILATAZIONE DIFFERENZIALE

Due lamine di diverso materiale saldate tra loro e incernierate ad un estremo. Il diverso coeff. di dilatazione comporta una dilatazione non rettilinea. Utile per rilev. di massima temperatura nella configurazione pistone con soli interr. ON e OFF. Ammetto o spinto’ aumenta l’interr. dello spostamento; è quindi possibile introdurre temo solo graduale e un indicatore (lametta) dell’estremità libera.

• TERMOCOPPIE -200°C ÷ 1200°C

Due materiali differenti collegati. Se i suoi giunti si trovano a diverse temperature si ha una formaz. Ddiffera porta male la temperatura di un giunto lo fermi, si deduce la temperatura del secondo giunto. I material più utilizzati sono ferro (+) e costantana (-) con un potere termoelettrico di 30÷50 mV/°C.

• TERMOPILA

È la serie di più termocoppie. Utilizzato per misura dell’irraggiamento, giunto freddo dell’ambra e giunto caldo esposto della radiazione. Tramite l’effetto Peltier, si applica una corrente è possibile trasferire il calore da un punto ad un altro (raffreddamento circuiti elettronici)

• TERMORESISTENZA

Essendo la resistenza elettrica funzione della temperatura, l’elemento di misura viene alimentato ad una tensione nota e viene misurata la corrente passante nel circuito di misura. Esistono anche altre material per la misura di resistenza (Vedi misure elettriche)

• SEMICONDUTTORI (termoistori)

Come le termoresistenze, sfruttano il variare della resistenza dei componenti di misura in funzione della temperatura. Si possono distinguere due famiglie in base al segno del coefficiente di temperatura. Il campo di misura varia in base al materiale che compone l'elemento sensibile. Si preferisce utilizzare pi riferimenti contemporaneamente in modo da restare nel tratto rettilineo della curva caratteristica. impossibile che due elementi subiscano lo stesso processo produttivo.

• RADIAZIONE (pirometri)

La misura non necessita di contatto fisico: un sistema ottico capta l'energia irradiata da un corpo caldo e la concentra su un elemento sensibile (riscaldamento e misura diretta oppure polarizzaz